(57)【要約】 【課題】  ダイスボックスの駆動部とガイド機構との間に生じる不具合を防止すると共にダイスボックスの送り速度（ピッチ）の変更作業の作業性の向上を図れるトロリー線伸線設備のダイスボックス駆動装置を提供する。【解決手段】  伸線釜１３に巻き取られるトロリー線１２をトラバースしながら伸線するためのダイスボックス２５を往復移動させるダイスボックス駆動装置１１において、上記伸線釜１３の前方に支持台１８を設け、その支持台１８上に、上記ダイスボックス２５を支持するスライドベース２３を上記伸線釜１３の回転軸に沿って往復動自在に設け、そのスライドベース２３上にダイスボックス駆動モーター３４を設け、その駆動モーター３４の回転軸にピニオン３５を設けると共に上記支持台１８側に上記ピニオン３５と噛合するラック３６を設けたものである。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸線釜に巻き取られるトロリー線をトラバースしながら伸線するためのダイスボックスを往復移動させるダイスボックス駆動装置において、上記伸線釜の前方に支持台を設け、その支持台上に、上記ダイスボックスを支持するスライドベースを上記伸線釜の回転軸に沿って往復動自在に設け、そのスライドベース上にダイスボックス駆動モーターを設け、その駆動モーターの回転軸にピニオンを設けると共に上記支持台側に上記ピニオンと噛合するラックを設けたことを特徴とするトロリー線伸線設備のダイスボックス駆動装置。
【請求項２】
上記支持台上に一対のＬＭレールを設け、上記スライドベースに、上記ＬＭレールと係合してスライドするＬＭユニットを設けた請求項１記載のトロリー線伸線設備のダイスボックス駆動装置。
【請求項３】
上記ダイスボックスは、上記スライドベースに俯仰自在に、かつ水平方向に首振り自在に支持される請求項１又は２記載のトロリー線伸線設備のダイスボックス駆動装置。
【請求項４】
上記ダイスボックス駆動モーターは、インバータなどの可変速制御装置で可変に制御され、上記伸線釜には、その回転数を検出するエンコーダが設けられ、そのエンコーダの検出値にもとづいて上記インバータ装置を介して上記駆動モーターが制御される請求項１〜３記載のトロリー線伸線設備のダイスボックス駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トロリー線を伸線するトロリー線伸線設備に係り、特にトラバースしながら伸線釜にトロリー線を巻取らせるダイスボックスの駆動機構を改良したトロリー線伸線設備のダイスボックス駆動装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のトロリー線伸線設備のダイスボックス駆動装置を図８、図９により説明する。
【０００３】
図８はトロリー線伸線設備の平面図を示し、図９はトロリー線伸線設備におけるダイスボックス駆動装置の側面図を示している。
【０００４】
図に示すように従来のトロリー線伸線設備４９は、トロリー線５１を伸線するダイスボックス５７と、そのトロリー線５１を巻取る伸線釜５２と、そのダイスボックス５７をトラバースするためのダイスボックス駆動装置５０とから形成されている。
【０００５】
伸線釜５２の前方（図中下側）には、カンナ台５３が設けられ、伸線釜５２の回転軸と平行に延びるそのカンナ台５３のアリ溝構造部５４にはスライドベース５５がアリ溝構造部５４に沿ってスライド自在に設けられている。このスライドベース５５には、その上部にダイスボックス５７がピン５８により俯仰自在に設けられている。
【０００６】
スライドベース５５の下部には、ナット５６が設けられている。また、カンナ台５３には、ナット５６と螺合して回転することでスライドベース５５がカンナ台５３上をスライドしながらトラバース（往復移動）するようにさせるスクリュー軸７１が回転可能に設けられている。
【０００７】
伸線釜５２とダイスボックス５７とは、メインモーター６０に連結されている。
【０００８】
先ず、伸線釜５２は、変速機６４を介してメインモーター６０に連結されている。すなわち、メインモーター６０の回転軸がＶプーリー６１、６３とＶベルト６２により変速機６４の入力軸に連結され、変速機６４の出力軸が伸線釜５２の回転軸に連結されている。
【０００９】
また、変速機６４の出力軸は、スプロケット６５、６７とチェーン６６により入力ギア６８の回転軸に連結され、入力ギア６８はアイドルギア６９を介して出力ギア７０と連結され、出力ギア７０の回転軸にはスクリュー軸７１が連結されている。上述したように、このスクリュー軸７１はダイスボックスに一体的に取り付けられたナット５６に螺合されている。
【００１０】
次にダイスボックス駆動装置５０の作用を説明する。
【００１１】
メインモーター６０を駆動させると、伸線釜５２は、変速機６４を介してメインモーター６０からの回転を伝達され、任意の回転数で回転し、トロリー線５１をダイスボックス５７から引き抜いて伸線しながら巻取る。
【００１２】
一方、メインモーターの回転は、ギア機構（６８，６９，７０）を介して任意の減速比でスクリュー軸７１に分岐・伝達される。スクリュー軸７１が回転することにより、スライドベース５５及びその上に支持されたダイスボックス５７が往復移動してトロリー線をトラバースする。伸線するトロリー線５１の線サイズの変更などにより、ダイスボックス５７をトラバースする送り速度（ピッチ）を変更する際には、数種類用意してあるアイドルギア６９と出力ギア７０との組合せ（ギア比）を変えることによって送り速度（ピッチ）が調整される。
【００１３】
伸線釜５２がトロリー線５１を巻取るのに伴い、巻取られたトロリー線５１により伸線釜５２の巻取り半径が大きくなる。ダイスボックス５７がピン５８で俯仰自在にスライドベース５５に設けられているので、伸線釜５２の巻取り半径が大きくなっても伸線釜５２に引抜かれるトロリー線５１によりダイスボックス５７のトロリー線引き抜き口が伸線釜５２のトロリー線巻き取り位置を向くように俯仰される。これにより、トロリー線５１を抜き出す際に、トロリー線５１がその抜き出し口との間で擦れて損傷するのを防止すると共に、トロリー線５１を巻き取りやすくしている。
【００１４】
また、ダイスボックス５７は、トロリー線５１を伸線する際にトロリー線５１を介して伸線釜５２から引張力を受けるが、ダイスボックス５７が設けられたスライドベース５５が、カンナ台５３のアリ溝構造部５４と係合することでその引張力を受け止めている。
【００１５】
【特許文献１】特開平８−１０８２９号公報
【特許文献２】特開平８−１４２７１９号公報
【特許文献３】特開平１１−２２６６２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、従来のダイスボックス駆動装置５０では、伸線釜５２がトロリー線５１を引き抜く際に生じる引張力をカンナ台５３のアリ溝構造部５４により受け止めることで、カンナ台５３に設けられたナット５６にもその引張力が作用し、ナット５６とスクリュー軸７１との軸芯の不一致が生じて、これらの間に摩擦が生じて焼付きやカジリが発生し、ダイスボックス駆動装置４９が運転不能になる（ダイスボックスがトラバース不能になる）という問題があった。この問題を解決するために、スクリュー軸７１のすり合わせ作業を行っていたが、このすり合わせ作業を行うと、スクリュー軸７１とナット５６との隙間が多くなってガタが生じやすくなり、スクリュー軸７１のライフが短くなる問題があった。
【００１７】
また、スライドベース５５とカンナ台５３のアリ溝構造部５４とは常に伸線釜５２からの引張力を受けながらスライド移動されることでこのスライド面に焼き付きやカジリが生じてダイスボックス駆動装置４９が運転不能になる（ダイスボックスがトラバース不能になる）という問題があった。そのため、スライド面の摩擦を減らすためのすり合わせを行っていたが、このすり合わせ作業によりスライドベース５５とアリ溝構造部５４との間に隙間ができてガタが生じやすくなり、スクリュー軸７１のライフが短くなる問題があった。
【００１８】
また、上記ダイスボックス駆動装置５０では、メインモーター６０の駆動力を複数の駆動力伝達機構を介して伸線釜５２及びダイスボックス５７に入力する為に駆動力の損失が大きかった。
【００１９】
さらに、ダイスボックス５７で伸線するトロリー線５１の線サイズの変更に応じて、ダイスボックス５７の送り速度（ピッチ）の変更するためには、アイドルギア６９及び出力ギア７０を交換する作業が生じ、段取りに時間がかかっていた。また、交換用のギアを数種類所有する必要があるため、コストが高くなると共に、それらギアの所有・保管・管理をしなければならない負担が大きかった。
【００２０】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、ダイスボックスの駆動部とガイド機構との間に生じる不具合を防止すると共にダイスボックスの送り速度（ピッチ）の変更作業の作業性の向上を図れるトロリー線伸線設備のダイスボックス駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するために本発明は、伸線釜に巻き取られるトロリー線をトラバースしながら伸線するためのダイスボックスを往復移動させるダイスボックス駆動装置において、上記伸線釜の前方に支持台を設け、その支持台上に、上記ダイスボックスを支持するスライドベースを上記伸線釜の回転軸に沿って往復動自在に設け、そのスライドベース上にダイスボックス駆動モーターを設け、その駆動モーターの回転軸にピニオンを設けると共に上記支持台側に上記ピニオンと噛合するラックを設けたものである。
【００２２】
上記支持台上に一対のＬＭレールを設け、スライドベースに、上記ＬＭレールと係合してスライドするＬＭユニットを設けてもよい。
【００２３】
上記ダイスボックスは、上記スライドベースに俯仰自在に、かつ水平方向に首振り自在に支持されてもよい。
【００２４】
上記ダイスボックス駆動モーターは、インバータなどの可変速制御装置で可変に制御され、上記伸線釜には、その回転数を検出するエンコーダが設けられ、そのエンコーダの検出値にもとづいて上記インバータ装置を介して上記駆動モーターが制御されてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、上記課題を解決し、ダイスボックスの駆動部とガイド機構との間に生じる不具合を防止すると共にダイスボックスの送り速度（ピッチ）の変更作業の作業性の向上を図れるという優れた効果を発揮するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２７】
図１〜図６に本発明のトロリー線伸線設備１０のダイスボックス駆動装置１１を示す。
【００２８】
図に示すようにトロリー線伸線設備１０は、トロリー線１２を伸線するダイスボックス２５と、トロリー線１２を巻取る伸線釜１３と、ダイスボックス２５を伸線釜１３の軸方向にトラバースするためのダイスボックス駆動装置１１とから形成されている。
【００２９】
先ず、伸線釜１３は、図５，図６に示すように機台１４に軸受け１５を介して回転自在に支持された円柱状のロール１６からなり、その円柱状のロール１６の回転軸に図示しない減速機を介してメインモーターが連結されている。このメインモーターは図示しない制御装置により制御されたインバータで所定の回転数で駆動される。また、伸線釜１３の回転は軸受け１５近傍に設けられ、制御装置に接続されたエンコーダ１７でその回転が検出され、そのエンコーダ１７の検出値にもとづいて伸線釜１３の回転速度や伸線釜１３に巻き取られたトロリー線１２の長さ（満尺）が検出されるようになっている。
【００３０】
伸線釜１３の前方（図中左側）の機台１４上（図６参照）には、支持台１８が起立するように設けられ、その支持台１８上にコモンベース１９が設けられ、コモンベース１９の面が伸線釜１３の回転軸と平行になるようにされている。
【００３１】
このコモンベース１９上には、ＬＭガイド機構２２にてスライドベース２３が伸線釜１３の回転軸に沿って往復動自在に設けられている。
【００３２】
ＬＭガイド（Ｌｉｎｅａｒ  Ｍｏｔｉｏｎ  Ｇｕｉｄｅ）機構２２は、コモンベース１９上に互いに平行に設けられた一対のＬＭレール２０、２０と、そのＬＭレール２０，２０に係合して摺動するよう設けられ、且つ、ＬＭレール２０の長手方向にそれぞれ２つ合計４つ設けられたＬＭユニット２１からなる。そのＬＭユニット２１は、スライドベース２３の下面４隅に位置するように設けられ、スライドベース２３がコモンベース１９上を伸線釜１３の回転軸方向に沿って移動できるようになっている。
【００３３】
図１に示すように、スライドベース２３上には、複数のダイス２４を備えたダイスボックス２５が俯仰自在に、且つ、水平方向に首振り自在に設けられている。ダイスボックス２５は、ダイスボックスホルダ２６を有し、そのダイスボックスホルダ２６の底部に形成した凹部２７に、スライドベース２３に首振り軸部２８を介して回転自在に設けられた支持基部２９が収容される。その支持基部２９と、ダイスボックスホルダ２６に一体に設けられた支持部材３０とが俯仰軸部３１を介して回転自在に連結されている。また、支持基部２９と支持部材３０とは、首振り軸部２８を介してスライドベース２３に対して水平方向に首振り自在に設けられている。また、ダイスボックスホルダ２６の伸線釜１３側の下部には、ダイスボックスホルダ２６をスライドベース２３上に保持するためのガイドローラ３２が設けられている。
【００３４】
図１〜３に示すように、スライドベース２３には、モーターブラケット３３を介してダイスボックス駆動モーター３４がその回転軸を下向きとなるように設けられている。
【００３５】
このダイスボックス駆動モーター３４の回転軸にはピニオン３５が設けられ、そのピニオン３５と噛合するラック３６がコモンベース１９上に伸線釜１３の回転軸と平行になるように設けられている。
【００３６】
図２に示すように、支持台１８には、スライドベース２３のトラバース範囲を規制するためのリミットスイッチ３７が設けられ、スライドベース２３には、リミットスイッチ３７を押圧して作動させるためのストライカー３８がトラバース方向前後に一対に設けられている。
【００３７】
ダイスボックス駆動モーター３４は、インバータやサーボ等で可変速制御されると共に伸線釜１３の回転速度に応じて、その速度が制御できるようになっている。
【００３８】
次に本実施の形態の作用を説明する。
【００３９】
先ず、メインモーター（図示せず）により伸線釜１３が回転駆動され、同時にスライドベース２３上に設けられたダイスボックス駆動モーター３４が、伸線釜１３の回転数及びトロリー線１２の線サイズに応じた回転速度で回転駆動される。
【００４０】
伸線釜１３の回転により、トロリー線１２はダイスボックス２５の、各ダイス２４内に挿通されて伸線されつつ所定の断面形状にされて伸線釜１３に巻き取られる。
【００４１】
この伸線釜１３のトロリー線１２の巻き取りにあわせてダイスボックス駆動モーター３４は、トロリー線１２を所定ピッチでトラバースすべくスライドベース２３を介してダイスボックス２５を往復移動する。即ち、ダイスボックス駆動モーター３４の軸に設けられたピニオン３５が回転し、これに噛合したラック３６上をピニオン３５が転動することで、ＬＭガイド機構２２を介してスライドベース２３が移動し、それによってダイスボックス２５がトロリー線１２を伸線しつつトラバースする。
【００４２】
このトラバースは、ストライカー３８がリミットスイッチ３７を押圧して作動させた時に、ダイスボックス駆動モーター３３の回転を逆回転させて、スライドベース２３の移動方向が反転されるのを繰り返すことで行われる。したがって、スライドベース２３のトラバース範囲は、リミットスイッチ３７とストライカー３８の取り付け位置により、調節される。
【００４３】
この際、伸線釜１３の回転とダイスボックス２５のトラバース速度とが同期するように、図７によるフローチャートでダイスボックス駆動モーター３４の速度が制御されるようになっている。
【００４４】
即ち、図７に示すように、起動開始Ｓ１されたならばメインモーター（図示せず）が駆動されて伸線釜１３が回転Ｓ２され、その回転Ｓ２によりエンコーダー信号が出力Ｓ３される。
【００４５】
このエンコーダ信号出力Ｓ３にもとづいて、制御装置によりダイスボックスピッチの設定Ｓ４がなされ、それに応じた速度となるようにダイスボックス移動制御Ｓ５がなされる。この移動速度の制御Ｓ５は伸線の巻き取り長さにより、その巻き径が増大するため、メインモーター側は、ダイスボックス２４から引き抜かれるトロリー線１２の引き抜き速度が一定となるようにその巻き取り径に応じて減速され、他方トラバースされるダイスボックス２４側は巻き径に応じて巻き取られるトロリー線１２の長さが長くなるため巻き径に応じてトラバース速度が遅くなるように制御する。
【００４６】
また、伸線釜１３にトロリー線１２が所定長さ巻き取られたことを、エンコーダ１７により検出したならば、満尺信号が出力され、メインモーターとダイスボックス駆動モーター３３を停止して、伸線釜１３とダイスボックス２４を停止Ｓ６する。
【００４７】
このように、本実施形態のダイスボックス駆動装置１１は、伸線釜１３の回転とダイスボックス２５の往復移動とをそれぞれ別の駆動源（モーター）により行い、それら各モーターをエンコーダ１７やインバータを用いて可変速制御するものである。
【００４８】
このダイスボックス駆動装置１１によれば、ＬＭガイド機構２２は、スライドベース２３がトラバースする際に、ダイスボックス２３が受ける引張力を受けながら精度良くトラバースできる構造であればよく、また、スライドベース２３のトラバースはスライドベース２３上に設けられたダイスボックス駆動モーター３４によりピニオン３５を回転して、コモンベース１９上に設けられたラック３６に噛合させ、転動させるだけで済むために、ピニオン３５とラック３６間に無理な力が作用することが無く、ダイスボックス２５をスムーズにトラバースさせることが可能となる。
【００４９】
このように、本実施形態のトロリー線伸線設備１０のダイスボックス駆動装置１１を用いることで以下に示す効果を得られた。
【００５０】
１．ダイスボックス駆動を伸線釜の駆動と分離させたこと、ダイスボックスの駆動方式としてラック・ピニオン機構３４、３５、ＬＭガイド機構２２を採用したことにより、スクリュー軸７１、ナット５６、カンナ台５３、アリ溝構造部５４を無くすことができた。
【００５１】
２．１により、スクリュー軸７１とナット５６、及び、アリ溝構造部５４の焼き付き、カジリによるトラブルを無くすことができた。
【００５２】
３．スクリュー軸７１とナット５６、及び、アリ溝構造部５４のすり合わせ作業を無くすことができた。
【００５３】
なお、本実施の形態では、コモンベース１９上に一対のＬＭレール２０，２０を間隔を隔てて互いに平行に設け、それらＬＭレール２０，２０の長手方向にそれぞれ２つ、合計４つのＬＭユニット２１を設けたので、広い面積範囲で支持することができ、伸線釜１３がトロリー線１２を引き抜く際の引張力を各ＬＭユニットで分散させて受けることができる。そのため、ＬＭレール２０とＬＭユニット２１間にカジリや焼き付きが生じにくくなるので、ＬＭレール２０とＬＭユニット２１とのすり合わせ作業を行う必要はない。
【００５４】
また、一対のＬＭレール２０，２０間に、スライドベース２３をトラバース駆動させる、ダイスボックス駆動モーター３４と、ピニオン３５と、ラック３６とを設けたことで、これらの荷重を各ＬＭレール２０、２０にバランスよく分散させ、ＬＭレール２０とＬＭユニット２１間のカジリや焼き付きを生じにくくしている。
【００５５】
４．伸線釜１３とダイスボックス駆動モーター３３の駆動をそれぞれ独立させ、ダイスボックスをラック・ピニオン機構３４、３５を介して直接ダイスボックス２４を駆動するようにしたため駆動力の損失を少なくできた（省エネ化を図れた）。
【００５６】
５．ダイスボックス移動速度（ピッチ）変更用ギアの交換作業を無くしダイスボックス駆動モーター３３で簡単に変更できるため作業者の負担軽減を図れた。
【００５７】
６．ダイスボックス移動速度（ピッチ）変更用多種ギアの所有、保管、管理を無くし、作業者への負担軽減を図れた。
【００５８】
７．ダイスボックス２３のトラバースのピッチ設定の数値化管理が可能となった。
【００５９】
８．１〜７により、トロリー線伸線設備１０の突発事故の防止、稼働率向上及び品質の安定化を図れた。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の好適な一実施の形態を示すダイスボックス駆動装置部分側面図である。
【図２】本発明の好適な一実施の形態を示すダイスボックス駆動装置部分正面図である。
【図３】本発明の好適な一実施の形態を示すダイスボックス駆動装置部分上面図である。
【図４】本発明の好適な一実施の形態を示すダイスボックス駆動装置全体正面図である。
【図５】本発明の好適な一実施の形態を示すダイスボックス駆動装置全体上面図である。
【図６】本発明の好適な一実施の形態を示すダイスボックス駆動装置全体側面図である。
【図７】本発明の好適な一実施の形態を示すダイスボックス駆動装置の駆動フローチャートである。
【図８】従来のダイスボックス駆動装置機構図である。
【図９】従来のダイスボックス駆動装置側面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０  トロリー線伸線設備
１２  トロリー線
１３  伸線釜
２３  スライドベース
２５  ダイスボックス  
３４  ダイスボックス駆動モーター
３５  ピニオン
３６  ラック 
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005088058.tif 000008
【図７】
2005088058.tif 000009
【図８】
2005088058.tif 000010
【図９】
2005088058.tif 000011